Diafragma músculo respiratório
O diafragma consiste em três
partes, anatômica e funcionalmente, distintas: (1) as fibras costais que se
originam da margem do esterno e das seis últimas costelas; (2) as fibras
crurais que se originam da coluna lombar; e (3) o tendão central, local de
inserção das fibras costais e crurais.
Devido à inervação, origem
embriológica e ações diferentes sobre a caixa torácica, as partes costal e
crural podem ser consideradas como dois músculos distintos, com origens anatômicas
diferentes dividindo uma inserção comum, o centro tendíneo.
A disposição anatômica do
diafragma e sua relação com a CT e abdome explicam a sua ação mecânica. A
porção cilíndrica que opõe a CTab constitui a "zona de aposição"
diafragmática, e a cúpula corresponde ao tendão central.
Vista anterior da
parede torácica, ao final da expiração, ilustrando a anatomia funcional do
diafragma. Observar a orientação cranial das fibras diafragmáticas, apostas à
parede interna da caixa torácica. Quando o diafragma se contrai aumenta a
pressão abdominal (seta branca) que é transmitida ao tórax, pela zona de
aposição, para expandir a CT inferior (setas pretas). Pab, Pressão abdominal. (Adaptado
de De Troyer A, Estene M. Functional anatomy of the respiratory muscles. Clin
Chest Med 1988; 9: 263-286.)
Quando o diafragma se
contrai, ocorrem queda da pressão intrapleural e aumento do volume pulmonar.
Simultaneamente, ocorre aumento na pressão abdominal que é transmitida ao
tórax, pela zona de aposição, para expandir a CT inferior. Esse componente da
ação diafragmática é chamado de "componente aposicional", e depende
do tamanho da zona de aposição e do aumento da pressão abdominal. O aumento do
diâmetro vertical do tórax ocorre pela contração diafragmática, com o
abaixamento do centro tendíneo, que é limitado pela entrada em tensão dos
elementos do mediastino e pela presença de massa das vísceras abdominais. Normalmente,
o centro frênico é fixado no nível da nona vértebra torácica. A partir dessa
fixação, as fibras musculares da periferia, orientadas cranialmente,
contraem-se elevando e evertendo as costelas inferiores do tórax, aumentando o
diâmetro transversal e ântero-posterior, pela elevação e projeção anterior do
esterno. Esse componente da ação diafragmática é chamado de "componente
insercional" que aplica somente à porção costal do diafragma.
Componente insercional
da ação diafragmática. A seta (seta branca) representa o ponto de fixação do
diafragma em nível da nona vértebra torácica (T9) durante a inspiração devido à
oposição das vísceras abdominais à sua descida. A partir dessa fixação, as fibras
musculares da periferia, orientadas cranialrnente, contraem-se elevando (seta A
B) e evertendo (seta A A') as costelas inferiores do tórax, aumentando o
diâmetro transversal e ântero-posterior, pela elevação e projeção anterior do
esterno. (Adaptado de De Troyer A, Estene M. Functional anatomy of the r
espiratory muscles. Clin Chest Med 1988; 9: 263-286.)
Como as forças a
posicionais, a magnitude das forças insercionais depende da complacência do
conteúdo abdominal. Quando a complacência abdominal é baixa, a zona de aposição
é mantida durante a contração diafragmática, e o aumento da Pab é maior. Quando
a complacência abdominal é alta (grande hérnia ventral e paralisia dos músculos
abdominais), a efetividade do diafragma diminui. A utilização de cintas abdominais,
na posição sentada, pode melhorar a função diafragmática. A força contrátil
produzida pelo diafragma é representada pela pressão diafragmática (Pdi), que
representa a diferença entre as pressões abdominal (Pab) e pleural (Ppl), ou
seja, Pdi = Pab - Ppl .
A zona de aposição está
diretamente relacionada ao grau de insuflação pulmonar. A zona de aposição é
maior a baixos volumes pulmonares e diminui durante a inspiração, devido ao
encurtamento das fibras costais e das forças centrípetas que puxam as bordas
superiores da zona para longe das costelas. Na hiperinsuflação pulmonar, a
fração da caixa torácica exposta à pressão abdominal (zona de aposição)
diminui, e a fração da caixa torácica exposta à pressão pleural aumenta. A cúpula
diafragmática pode ser comparada a uma esfera, onde a pressão (P) dentro da
esfera está relacionada com a tensão (T) de sua parede pela equação de La
Place: P = 2T IR; onde R é o raio da curvatura do diafragma, P representa a
Pdi, e T representa a força de contração. Com a hiperinsuflação ocorrem rebaixamento
e aplainamento da cúpula diafragmática, seu raio de curvatura torna-se grande,
e sua capacidade de gerar pressão torna-se diminuída. Na hiperinsuflação ocorre
também alteração na direção das fibras diafragmáticas.
Essas fibras, que
normalmente estão orientadas na direção cefalocaudal, tornam-se horizontais.
Nessa situação, a contração diafragmática tem uma ação expiratória, podendo ser
detectada, clinicamente, como sinal de "Hoover".
Alterações na configuração
torácica podem ocorrer em pacientes tetraplégicos na posição sentada, devido à
falta de sustentação das vísceras por comprometimento dos músculos abdominais.
Durante a inspiração, o abdome expande e o diâmetro ântero-posterior superior
diminui. Nessa situação, o diafragma também se comporta como músculo
expiratório.
A área de aposição
diafragmática em decúbito supino, à CRF, é de 45% da área total de superfície
do diafragma. Na posição ortostática, a zona de aposição representa 30% da área
de superfície total da CT. Devido à posição mais cefálica da hemicúpula
diafragmática à direita, a área de aposição é 21 o/o maior desse lado. Estudos
utilizando tomografia computadorizada demonstraram, em secções coronais e
sagitais, que o hemidiafragma direito é maior e encurta-se mais durante a
inspiração quando comparado com o hemidiafragma esquerdo.
Foi demonstrado, pela
utilização de fluoroscopia linear axial, que os deslocamentos diafragmáticos de
suas partes anterior, média e posterior correspondem a 60%, 90% e 100%,
respectivamente, entre o volume residual (VR) e a capacidade pulmonar total
(CPT). O movimento axial do diafragma correlacionou-se com as trocas da área de
secção transversa da caixa torácica e abdome, com contribuição relativamente
maior da caixa torácica a altos volumes pulmonares.
Estudos histoquímicos
revelam que o diafragma é composto de 55% de fibras tipo I, as quais têm alta
capacidade oxidativa e baixa glicolítica e são altamente resistentes à fadiga;
e aproximadamente 20% de fibras tipo !Ia, as quais são de contração rápida com
alta capacidade glicolítica e oxidativa. As fibras do tipo IIb, mais
susceptíveis à fadiga , constituem 25% do total.
O suprimento sanguíneo do
diafragma é feito pelas artérias mamária interna, intercostais e artérias
frênicas. Existe uma grande rede de anastomose entre essas artérias de cada
lado das hemicúpulas.
Vista abdominal do
diafragma ilustrando o círculo interno formado pelas artérias mamária interna e
frênicas. (Adaptado de Supinski GS. Respiratory muscle blood flow. Clinics in
Chest Medicine 1988; 9(2): 211-224.)
O diafragma é inervado pelos
nervos frênicos direito e esquerdo, os quais são ramos dos plexos cervicais e
recebem suas fibras a partir do IV nervo cervical, com contribuição do III e V
nervos cervicais. Receptores proprioceptivos são relativamente esparsos,
sugerindo que a habilidade de o diafragma compensar cargas depende mais de suas
propriedades intrínsecas do que de mecanismo reflexo neural. Existem controvérsias
sobre reflexos proprioceptivos no diafragma.
Parte desse problema pode
ser devido aos dados obtidos em pequenos quadrúpedes, os quais não estão
sujeitos ao grande stress gravitacional que ocorre em humanos com a troca da postura.
Observou-se redução importante da atividade tônica do diafragma durante o sono,
com o movimento rápido dos olhos (sono REM), quando comparado com o sono não REM,
em recém-nascidos e adultos. Observou-se, também, redução da atividade tônica
diafragmática com anestesia por halotano, assim como aumento da atividade desse
músculo, proporcional à carga abdominal aplicada, sugerindo a presença de
reflexo de estiramento.
Fonte: Bases da fisioterapia respiratória: terapia intensiva e
reabilitação / Maria da Glória Rodrigues Machado. - Rio de Janeiro: Guanabara
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